JP2007041441A - 面光源反射部材用白色フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】
発明は、保護フィルムを剥離する際に塗布層が剥がれないことはもちろん、長期のバックライト耐久試験後も反射率が低下することなく、優れた輝度を維持することができる面光源反射部材用白色フィルムを提供せんとするものである。
【解決手段】
本発明の面光源反射部材用白色フィルムは、内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリエステル系樹脂組成物と無機系紫外線吸収剤から構成される塗布層を有することを特徴とするものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、長期間使用しても反射率の低下が少ない面光源反射部材用白色フィルムに関するものであって、さらに詳しくは液晶ディスプレイ用のエッジライトおよび直下型ライトの面光源の反射板、およびリフレクターに用いられる部材に関するものである。

液晶ディスプレイでは液晶セルを照らすバックライトが用いられており、液晶モニターではエッジライト方式のバックライト、液晶テレビでは直下型のバックライトが採用されている。これらのバックライト用反射フイルムとしては、気泡により形成された多孔質の白色フイルムが一般的に用いられている（特許文献１）。さらに、冷陰極管から放射される紫外線によるフイルムの黄変色を防ぐために紫外線吸収層を積層した白色フイルムも提案されている（特許文献２，３）。また、白色フィルムと紫外線吸収層との密着性を十分なものとするために、水酸基を持つアクリル樹脂にイソシアネート化合物が添加されている（特許文献３、４）無機系粒子の白色フィルムへの適用例としては、白色フィルムの反射率を高めるために、中空の酸化亜鉛を積層されたバックライト用反射フィルム（特許文献５）やランプ側と反対面に酸化チタンを含む隠蔽層が積層された白色フィルムも提案されているが、紫外線吸収性が主目的として使用されていない。
特開平８−２６２２０８号公報 特開２００１−１６６２９５号公報 特開２００２−９０５１５号公報 特開２００５−１５５５７号公報 特開平１１―３１６３０７号公報 特開２００２−３３３５１０号公報

エッジライト方式のバックライト、液晶テレビでは直下型のバックライトでは白色反射フィルムの非塗布面に金属（ステンレスやアルミニウムなど）と張り合わせて使用されることが多い。この製造工程にて、紫外線吸収層を設けた塗布層へのキズを防止するために保護フィルムを塗布層面に張り合わせて使用されているが、実際にバックライトに組み込む際には、保護フィルムを剥がして使用される。この際に塗布層の密着性が不十分のために、基材である白色ポリエステルフィルムから塗布層が剥離することがある。

有機系紫外線吸収性樹脂の多くは、アクリル共重合体であり、これらのアクリル樹脂は白色ポリエステルフィルムとの密着性が不十分である問題がある。これらの問題を解決するために、塗布層中にイソシアネート化合物を添加することで、水酸基を含有する上記アクリル樹脂との間でウレタン結合を形成したり、基材の白色フィルムの表面をコロナ放電処理したり、下引き処理した上で塗布層を設けたりすることで、基材フィルムとの密着性を向上させる必要があった。

本発明は、保護フィルムを剥離する際に塗布層が剥がれないことはもちろん、長期のバックライト耐久試験後も反射率が低下することなく、優れた輝度を維持することができる面光源反射部材用白色フィルムを提供せんとするものである。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の面光源反射部材用白色フィルムは、内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリエステル系樹脂組成物と無機系紫外線吸収剤から構成される塗布層を有する面光源用反射部材用白色フィルムである。

また、本発明の面光源反射部材用白色フィルムの好ましい態様は
（１）該無機系紫外線吸収剤が、酸化亜鉛、酸化チタンおよび酸化セリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種類であり、
（２）該塗布層中の無機系紫外線吸収剤の分散粒子経が１００ｎｍ以下であり、
（３）該ポリエステル系樹脂組成物中のポリエステル樹脂がウレタン結合を有することである。

本発明によれば、保護フィルムの剥離により塗布層が剥離することがなく、さらに長期のバックライト耐久試験後も反射率が低下することなく、優れた輝度を維持することができる面光源反射部材用白色フィルムを提供することができるので、液晶画面用のエッジライトおよび直下型ライトの面光源の反射板、およびリフレクターとして好適な素材を提供することができる。

本発明は、前記課題、つまり、バックライト耐久試験後、保護フィルムを剥離した部分の反射率が低下する問題が生じることのない、つまり長期間使用しても反射率の低下が少ない面光源反射部材用白色フィルムについて、鋭意検討し、白色ポリエステルフィルムの片面に積層する塗布層として、ポリエステル系樹脂組成物と無機系紫外線吸収剤から構成される塗布層を用いてみたところ、白色ポリエステルフィルムとの密着性に優れた機能を付与することができ、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。

本発明のバックライト用反射フイルムとして用いられるポリエステルフイルムは、可視光線反射率が高ければ高い方が良く、このためには内部に気泡を含有する白色ポリエステルフイルムが使用される。これらの白色ポリエステルフイルムとしては限定されるものではないが、多孔質の未延伸、あるいは二軸延伸PPフイルム、多孔質の未延伸、あるいは延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムが例として好ましく用いられる。これらの製造方法等については特開平８−２６２２０８の〔００３４〕〜〔００５７〕、特開２００２−９０５１５の〔０００７〕〜〔００１８〕、特開２００２−１３８１５０の〔０００８〕〜〔００３４〕等に詳細に開示されている。中でも特開２００２−９０５１５の中に開示されている多孔質白色二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムが前述の理由で本発明の白色フイルムとして特に好ましい。

次に、塗布層に用いられるポリエステル系樹脂組成物を構成するポリエステル系樹脂としては、特に限られたものではないが、冷陰極管などのランプから出る紫外線により劣化あるいは黄変色せず、紫外線吸収剤の分散性が良好であるものであればよく、中でもたとえば、ポリエステルアクリル樹脂およびポリエステルウレタン樹脂から選ばれる少なくとも１種類であるのがさらに好ましい。これらの中でもポリエステルウレタン樹脂が最も好ましい。かかるポリエステルウレタン樹脂としては、共重合ポリエステル樹脂“バイロン”（登録商標）ＵＲ-１３５０（東洋紡績（株）製）などを使用することができる。

本発明で使用できる具体的な紫外線遮蔽剤としては、無機系の紫外線吸収剤である酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどが一般的である。これらの中でも酸化亜鉛、酸化チタンおよび酸化セリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種類がブリードアウトせず、耐光性にも優れるなどの点から好ましく用いられる。かかる紫外線蔽性剤は、必要に応じて数種類併用する場合もある。中でも酸化亜鉛が経済性、紫外線吸収性という点で最も好ましい。酸化亜鉛としては、ＦＩＮＥＸ−２５ＬＰ、ＦＩＮＥＸ−５０ＬＰ（堺化学工業（株）製）などを使用することができる。

かかる無機系紫外線吸収剤の一次粒子径は、紫外線遮蔽性の点からして３ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、さらに好ましくは３ｎｍ〜５０ｎｍの範囲のものが良い。遮蔽性とは、一般に吸収性と散乱性から成り、これらは無機粒子の粒径に依存する部分が多い。

かかる無機系紫外線吸収剤の含有量は、樹脂固形分中１〜８０重量％が好ましく、さらに好ましくは４０〜８０重量％が良いこの含有量が１重量％未満では実質的に紫外線遮蔽能を付与することが難しく、塗布層中に紫外線吸収剤含有量１重量％未満で紫外線遮蔽能を付与しようとする場合には、塗布層の厚みを大きくする必要があり、加工に適していない。また、含有量が ８０重量％を超えると、逆に、十分過ぎるほどの紫外線吸収能を有するが、分散が困難になるだけでなく、塗膜が脆くなる可能性がある。

本発明における無機系紫外線吸収剤の表面は粒子の分散性を向上させるために、表面を化学処理することが好ましい。かかる化学処理の種類については特に限定されたものではないが、冷陰極管などのランプから出る紫外線により劣化あるいは黄変色せず、紫外線吸収剤の分散性が良好であれば好ましく、ＡｌやＳｉの酸化物又は水酸化物で処理するのが最も好ましい。

本発明における無機系紫外線吸収剤とポリエステル系樹脂組成物の分散性を向上させるために、本発明の効果を阻害しない範囲内で各種の分散剤を添加することができる。使用される分散剤としては、ポリエステル系樹脂組成物および無機系紫外線吸収剤との親和性が良好であれば、特に限定されたものではないが、カルボン酸、スルホン酸、およびリン酸エステル等親水性の高いものが好ましい。

分散装置としては、ボールミル、サンドミル、超音波分散機、またはホモジナイザー等が挙げられるが、十分な分散エネルギーを与えられるものであれば、これらに限定されるものではない。分散時間としては、一般的には、３０分〜２時間程度が好ましいが、分散状態と製造コストとの兼ね合いで適切な時間を選べば良い。このような条件により分散させることによって、紫外線吸収剤の分散粒子径が３ｎｍ〜１００ｎｍである分散液を得ることができる。

本発明では、酸化亜鉛とポリエステル系樹脂組成物の分散塗料として紫外線吸収塗料“スミセファイン”（登録商標）ＺＲ-１３３（住友大阪セメント（株）製）などを使用することができる。
また、本発明では、白色フィルムとの密着性を向上するために、イソシアネート化合物を添加して、ポリエステル樹脂中の水酸基とのウレタン結合を形成することが好ましく、イソシアネート化合物としては耐光性という点で脂肪族系が最も好ましい。

本発明では、該塗布層中に、本発明の効果を阻害しない範囲内で各種の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、有機および／または無機の微粒子、蛍光増白剤、架橋剤、耐熱安定剤、耐酸化安定剤、有機の滑剤、帯電防止剤、核剤、カップリング剤などを用いることができる。

特に、該塗布層中に有機微粒子および無機微粒子から選ばれた少なくとも１種を添加することは、ブロッキング防止や塗布面の光沢度制御に好適である。このような無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ゼオライト、カオリン、タルクなどを用いることができ、有機微粒子としては、架橋スチレン、架橋アクリルからなる架橋微粒子などを用いることができる。有機微粒子や無機微粒子の粒子径は０．０５〜１５μｍが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましい。また、その含有量は、０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは１〜４０重量％、さらには２〜３０重量％が最も好ましい。

塗布層の厚みは、特に限定しないが、０．５〜１５μｍが好ましく、より好ましくは１〜１０μｍ、更には２〜７μｍであることが最も好ましい。厚みが０．５μｍ未満の場合には塗布層の耐久性が不足し、逆に１５μｍを越える場合には輝度が低下する場合があり、
また経済性の面から好ましくない。

本発明の面光源反射部材用フィルムは、光安定剤を含有する塗布層を設けた面から測定した４００〜７００ｎｍの波長における平均反射率が８５％以上であることが好ましく、より好ましくは８７％以上、特に好ましくは９０％以上であることが望ましい。平均反射率が８５％未満の場合には、適用する液晶ディスプレイによっては輝度が不足する場合がある。

かかる光安定剤を含有する塗布層を設ける際、塗液は任意の方法で塗布することができる。例えばグラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピングなどの方法を用いることができる。また、塗布層の形成のための塗液は、基材の白色フィルム製造時に塗布（インラインコーティング）してもよいし、結晶配向完了後の白色フィルム上に塗布（オフラインコーティング）してもよい。

このようにして得られる本発明の面光源反射部材用白色フィルムは、保護フィルムの剥離により塗布層の剥離がないため、長期のバックライト耐久試験後も反射率が低下することなく、優れた輝度を維持することができるので、液晶画面用のエッジライトおよび直下型ライトの面光源の反射板、およびリフレクターとして好都合に使用することができる。

測定方法および評価方法を以下に示す。

（１）密着性試験
１８ｍｍ幅ニチバン（株）製セロテープ（登録商標）ＣＴ−４０５をサンプルに貼り付け、セロテープ（登録商標）上部から消しゴムで擦り、非密着部分をなくし、９０度方向に剥離させる。判定基準として、コート層が剥離しなければ「○」、剥離した時は「×」と判定した。

（２）平均反射率
分光式色差計ＳＥ−２０００型（日本電色工業（株）製）を用い、ＪＩＳ Ｚ−８７２２に準じて４００〜７００ｎｍの範囲の分光反射率を１０ｎｍ間隔で測定し、その平均値を平均反射率とした。

（３）耐久性試験後の平均反射率
紫外線劣化促進試験機アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１３１（岩崎電気（株）製）を用い、下記条件で強制紫外線照射試験を行った。
「紫外線照射条件」
照度：１００ｍＷ／ｃｍ^２ 、温度：６０℃、相対湿度：５０％ＲＨ、照射時間：８時間。

（実施例１）
１８８μｍの多孔質の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートからなる白色フイルム（東レ株式会社製 “ルミラー” （登録商標）Ｅ６０Ｌ）の片面に“スミセファイン” （登録商標）ＺＲ−１３３（濃度３０％の溶液、ポリエステル樹脂バインダー使用、住友大阪セメント（株）製）：５８．７ｇ、ＨＤＩ系ポリイソシアネート： ０．６ｇ、トルエン：３８．９ｇ、無機微粒子としてシリカ粉末（富士シリシア（株）製“サイホロービック” （登録商標）１００）：１．８ｇを攪拌しながら添加してなる塗液を用いて、乾燥後の厚みが３μｍになるように塗布層を設けた。

（実施例２）
１８８μｍの多孔質の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートからなる白色フイルム（東レ株式会社製 “ルミラー” （登録商標）Ｅ６０Ｌ）の片面に“バイロン”（登録商標） ＵＲ―１３５０（ポリエステルウレタン樹脂、濃度３３％の溶液、東洋紡績（株）製）：４０ｇ、“コロネート”（登録商標）ＨＬ（硬化剤、濃度７５％、日本ポリウレタン（株）製）： ３ｇ、トルエン：３６ｇ、メチルエチルケトン：２４ｇ、ＦＩＮＥＸ−２５ＬＰ（酸化亜鉛、堺化学工業（株）製）：２４ｇ、攪拌しながら添加してなる塗液を用いて、乾燥後の厚みが３μｍになるように塗布層を設けた。

（比較例１）
１８８μｍの多孔質の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートからなる白色フイルム（東レ株式会社製 “ルミラー” （登録商標）Ｅ６０Ｌ）の片面に酸化亜鉛―アクリル樹脂バインダー塗材“ＺＲＭ−ＦＤ４”（濃度２５％の溶液、住友大阪セメント（株）製）：６９．９ｇ、ＨＤＩ系ポリイソシアネート： ０．７ｇ、トルエン：２７．６ｇ、無機微粒子としてシリカ粉末（富士シリシア（株）製“サイホロービック” （登録商標）１００）を、１．８ｇ、攪拌しながら添加してなる塗液を用いて、乾燥後の厚みが３μｍになるように塗布層を設けた。

（比較例２）
１８８μｍの多孔質の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートからなる白色フイルム（東レ株式会社製 “ルミラー” （登録商標）Ｅ６０Ｌ）の片面に“ハルスハイブリッド” （登録商標）ＵＶ―Ｇ１３（アクリル系共重合体、濃度４０％の溶液、日本触媒（株）製）：４１．４ｇ、“デスモジュール”Ｎ３２００（硬化剤、濃度１００％、住化バイエルウレタン（株）製）： ２．１ｇ、トルエン：５５．０ｇ、無機微粒子としてシリカ粉末（富士シリシア（株）製“サイホロービック” （登録商標）１００）を、１．６ｇ、攪拌しながら添加してなる塗液を用いて、乾燥後の厚みが３μｍになるように塗布層を設けた。

いずれの塗料においても紫外線照射促進試験前後において、平均反射率の低下もなく、耐光性に優れているが、アクリル樹脂を使用した比較例１、２では塗布層の剥がれが一部見られ、ポリエステル系樹脂組成物を使用した実施例１、２では塗布層の剥がれは見られなかった。

液晶表示装置バックライト用反射フィルムとして使用できる。

Claims (4)

1. 内部に気泡を含有する白色ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリエステル系樹脂組成物と無機系紫外線吸収剤から構成される塗布層を有する面光源反射部材用白色フィルム。
2. 前記無機系紫外線吸収剤が、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウムおよび酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種類である請求項１に記載の面光源反射部材用白色フィルム 。
3. 前記塗布層中の無機系紫外線吸収剤の分散粒子経が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の面光源反射部材用白色フィルム 。
4. 前記ポリエステル系樹脂組成物中のポリエステル樹脂がウレタン結合を有する請求項１〜３のいずれかに記載の面光源反射部材用白色フィルム 。